JPS59192088A - 遺伝子組換えで造成されるプラスミド - Google Patents

遺伝子組換えで造成されるプラスミド

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JPS59192088A
JPS59192088A JP17072782A JP17072782A JPS59192088A JP S59192088 A JPS59192088 A JP S59192088A JP 17072782 A JP17072782 A JP 17072782A JP 17072782 A JP17072782 A JP 17072782A JP S59192088 A JPS59192088 A JP S59192088A
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    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/93Ligases (6)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K5/00Peptides containing up to four amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
    • C07K5/02Peptides containing up to four amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof containing at least one abnormal peptide link
    • C07K5/0215Peptides containing up to four amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof containing at least one abnormal peptide link containing natural amino acids, forming a peptide bond via their side chain functional group, e.g. epsilon-Lys, gamma-Glu

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  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ゲルタデオン生合成酵素の遺伝子をエツシエ
リヒア・コリー(B、 Co I + )  y(z 
ヘクターに組込んだ組換えプラスミドおよび該プラスミ
ドによるグルタチオンの改良された製造法に関する。グ
ルタチオンは、グルタミン酸、シスディン。
クリシンよりなるトリペプチドであり人混な肝疾、肋の
治療薬としてまた試薬として頻用される重要な仕合物で
ある。従来、かがるグルタチオンは、有機合成あるいは
微生物(特に酵母)菌体から抽出する方法で製造されて
いるが、前者は反応工程の長さとその仮雑さにおいて、
また後者は煩雑な操作と菌体内低含鍛のために必ずしも
有利な方法とは言えず、より効率の優れた生産方法の開
発が望まれている。かかる現状に鑓み、本発明者らは、
生化学的手法と遺広子組換え技術を糾み合せることによ
り、大腸菌を形質転換してグルタチオン合成活性を与え
、この大腸菌を培養することにより、グルタチオンを高
い生産性で製造することに成功した。グルタチオン(以
下GSHと略称する)は、アデノシン−5′−三リン酸
(以下ATPと略称する)を反応に要する2種の酵素γ
−グルタミルーL−システィン合成酵素(以下G8H−
Iと略称する)とグルタチオン合成酵素(以下G 8 
)1.− I[と略称する)によって触媒され、グルタ
ミン酸。
システィンおよびグリシンより生合成されろ。すでに、
本発明者らは遺伝子組み換えによって第一の酵素GSH
−1活性が増強された大腸菌を育種しこの菌株がG8H
生産菌株として優れていることを明らかにした(%願昭
56−120546 )。本発明者らは更に本菌株の改
良(めついて鋭意研究の結果、G511生合成に関与す
る第二の酵g G S H−Hの遺伝子(以下fsh−
IIと略称する)のクローニングに成功し、GSH−m
活性の増分された大腸菌株な取得した。本発明は、この
G S I:4−II活性の増強された組換えグラ7ミ
ド、GSH−I。
G 8 H−IIの両酵素活性が増強された絹換えプラ
スミド、およびそれ等を用いるクルタチオンの酵素的生
産法に関する。
以下、本発明をG S I−L −II 遺伝子のクロ
ーニングおよびGSH−I 、1両酵素活性を増強する
遺伝子のクローニング、更にそれ等によるグルタチオン
の製造法の順に説明する。なお本発明で使用するベクタ
ーは、B、c01i系のコピー数が比較的多いベクター
プラスミド、あるいは7アージ等であれは特に限定され
るものでないが、pBR322およびpBR325のプ
ラスミドを使用した場合について説明する。
G S H−II遺伝子のクローニング本発明においで
、GSH−IT遺伝子9 s 11 TIをクローニン
グするために適用される方法は、まず宿主大腸菌として
エツシエリヒア・コリーB(E。
collB  (ATCC23226))株を使用し、
これよりアグリカルチュラル アンド バイオロジカル
 ケミストリー (A5i’ric、  旧01.Ch
em、)。
j−j(IIJ 213L  (1981)の方法に従
い変異誘導したG S H−I欠損株C912の復帰変
異株几C912を得た後、通常の方法、例えばフェノー
ル法〔ノクイオケミ力 エト バイオフイジク アクタ
(Bi□chim、Btophys、Acta)、72
.619−629 (1963))によって染色体DN
Aを抽出し、適当な制限酵素、例えばHindI[I 
で染色体1) N Aを断ハ化する。他方、染色体DN
Aの断片化に用いたのと同じ制限酵素で、ベクターpB
R322を切断し、更にサイエンス(Sci6nc6)
、L旦6.1313−1319  (1977)   
  の方法に準じてアルカリ7オス7アターゼで処理す
る。
こうして得られるpBR322処理物を先に調製した染
色体DNA処理物と混合した後、75℃、5分間の処理
でアニーリングし、T、DNAリガーゼで組み換え体D
NAを調製する。この過程において、使用する制限酵素
の種類に制限Gゴない。またアルカリ7オス7アターゼ
処理は必須としない。こうして調製した組み換え体DN
Aの中より目的とするGSH−πの遺伝子?sh[を選
択するため、全組み換え体DNAを、E、 coli 
 Bより変異誘導したGSH−Ir活性欠損株C100
1のカルシウムイオン処理によって(モレキュラージエ
ネラルジエネティクス(Mol ec、 fen、Ge
net、) −,124゜1−10  (1973) 
)  コンピテント化した菌体に導入する。かくして得
られるDNA導入導入土中、目的の遺伝子fsh−1[
を持つ株を選択するため、テトラメチルチウラムダイサ
ルファイド(以下TMTDと略称する)8op’i?/
rslおよびアンビシリン(以下Amと略称する)5μ
f / vll又はテトH200,01%e (NH4
) 2 ”04 0.L’+グルコース0.5%、寒天
15% 〕(以下DM培地と略称する。)に塗布し、3
7℃で10〜40時間培養する。かくして生じる大きな
コロニーを選択することによって、目的の遺伝子7sh
IIを持つ株を容易に取得できる。この株の持つ組み換
え体DNAをpBR棒 322−flihIIと称する。この組み換え許体D 
N Aを保持する菌株を、L−培地〔酵母エキス0.5
%。
グルツース0.1 % 、 、、NcLCl 0.5%
、ペプトン1.0%(pH7,2)  )にて対数増殖
期後期まで生育させた後、150μ9 / Illとな
るようりUラムフェニコール(以下Cmと略称する)を
添加して、16時間培養を続は菌体内の組み換え体DN
Aの坦を増大させる。この菌体を集菌後、常法通り に
ュークレイツク アシッド リサーチ(Nucleic
Acid  Res、)、7.1513−1517 (
1979)密度勾配遠心によってpBR322−rsh
I[を大凧に調製する。かくして得られた、組み換え体
DNA :pBR322−fshI[の分子量は4,2
メガダルトン(Md)であり、その構造はpBR322
の1ain  d1部位に1.6Md +7)RC91
2株由来+7’)染色体DNA1!1片が導入されたも
のである(551図(イ))。またPstIでRC91
2の染色体DNAを処理することによって、第1図(ロ
)のような組換え体も侮られる。この組換え体DNΔ:
 pBR322−7shllをE。
c01i由来の種々の変異株−例えばRC912、C6
00に導入することによって、GSH−IF活性が特異
的に増強された菌株を得ることができる。
GSH−I 、II両”素  −強 Lのクローiとノ
゛ 次に、GSH−IIおよびG S H−Iの画情性を同
時に増強した菌株の造成は、以下の2通りの方法で行な
うことができる。第一の方法は、E 、 coI i由
来の変異株にf)BR322−7shliとpBR32
2−fshIを共存させる方法である。ここで用いられ
るpBR322−rShIは、特願昭56 =1205
46に記載したとおり、RC912由来の染色体DNA
相当するRC912染色体DNAWk片を、pBRし 322のpstI部位に挿入参れた構造を有する(2種
の組み換え体DNAは、先述した方法でコンピテント化
したE、coli  由来の変異株に導入されるが、そ
の導入の順序は問わず、場合によっては、pBR322
−rshIとpBR322−J’5hlIを混合して同
時に導入してもよい。これらへイブリドプラスミド漕大
株の選択は6iJ述したTMTDK対する耐性、あるい
はアンピシリン(以下Amと略称する)およびテトラザ
イクリン(以下Tcと略称する>VC対する感受性な指
標にして行なうことができる。例えばE、cOliBよ
り変異誘導された株C912(GSH−I活性欠損→に
p BR322−95bJの導入された株の選択はTc
を20μ2/ml含むL−培地に生育する菌として容易
に行なえる。tたc9tz株K p)3R322−fS
hlI(IJ 1図(イ)のプラスミド)を導入した株
はAmを20μ2/d含むL−培地に生育する菌として
選択できる。
L−培地の代りに先述したDM培地を用いる場合には、
10〜20μr/mのTMTDに耐性の菌として選択す
ることが可能である。またpBR322−9shI 、
pBR322−fshllの両方を導入した株は、Am
を20μ9/+i7およびTcを20 p f /ml
含むL−培地に生育する菌として容易に選択できる。
かくして同一菌体内に2種の組換え体DNA:pBR3
22−yshIとpBR322−rshTIを合わせ持
ち、GSH−IおよびQSH−IF活性が同時に増強さ
れた菌株を得ることができる。
GSH−IとQSH−IIの画情性を高める第2の方法
は、GSH−IとGSH−I[の両遺伝子を同一のベク
ターに連結して、E、c □ I I  由来の株に導
入する方法である。その方法としては、先ずpBR32
2−fshIをPst 1  で処理して遊離するRC
912由来のDNA断片を単離する。この断片の単離に
は、pBR32248hIのPst■処理物をアガロー
スゲル電気泳動にかけて分離吸、デルより抽出すること
によって容易に行なえる(メソッドインエンティモロジ
ー(M6th□ds  inFinzymolory)
、68..176−182 (1979)参照)。単離
されたDNA断片をPstlで処理したI)BR322
−L?sbl[第1図(イ)のプラスぐドと混合する。
この混合物をT、 D N Aリガーゼで処理後カルシ
ウム処理でコンピテント化したE、coliB由来の株
、例えばC912株に導入するっ目的とするfshIと
yshlTの遺伝子を含む組み換え体DNA。
(これをpBR322−J’5hlSI[と称する)を
保持する菌株の選択は、形質転換操作後の0912株を
TMTD 10p’il/WLIを含むDM−寒天培地
に生育可能な菌株として容易に行なえる。同様に、pB
R3zz−yshi(11図(ロ)参照)を)(ind
I[[で処理してRC912のDNA断片を切り出し、
これをH4ndlI で処理したpBR322−fsh
Iに組み込ませることによっても可能である(第3図参
照)0かくしてベクターpBR322上に、GSH−I
、C8H−T[(n両遺伝子fsh工 とS’Shlを
持つ組み換え体DNA : pBR322−fshI 
p Xがは、ベクターpB8322の代りにPBR32
5を使うこともできる。pBR325上[C8H−x 
、C8)(−IIの2つの遺伝子fsh 工と7sb■
を組み込む方法は、基本的には上述したpBR322の
場合と同じである。その手順は第4図に示すように、p
BR322−fshIよりPstl処理で7sbIを含
むDNA断片を取り出す。また同様KpBR322−f
sh■をHin  dll+処理して? s h II
を含むDNA断片をとり出す。この2種のDNA断片を
、pB几325のPst1部位および旧ndl[Ig(
(位に%人し、pBR325上にfshlと7shll
をもつ組み換ので、形質転換株の選択が非常に容易とな
る。
pBR325−rsh I : I[をE、c01i由
来の種々の菌株に導入することによってQ S )i 
−■とGSH−■の活性が同時に増強されA1菌株を得
ることかで′きる。
グルタチオンの製造法 かくして得られるC8H−[とGSH−■およびGSH
−IIの活性が増強された大腸菌を用いるG S Hの
生産は、以下のように行なうことができる。GSH−I
IあるいはC8H−Iと08H−にの画情性が増強され
た菌株を、炭素源、窒素源。
無機塩などを含む栄養培地、あるいは最少培地(DM培
地など)に接種し振盪培養する。炭素源としては、グル
コース、7ラクトース、グリセロール、シュークロース
など、ま1−窒素源としては、塩化アン千ニウノ1.硝
酸アンモニウム、硫酸アンモニウム(原票Jなどの無機
態窒素の他、酵母エキス、ペプトン、肉エキスなどの有
機態窒素を使用できる。また微量金属元素として、塩化
マグネシウム、塩化マンガンなどの汐加も効果的である
用いる炭素源の濃度は、0.1〜5チ、好適には0.5
チ、窒素源の濃度は0.05〜5%、好適にはU、 S
チ、また微量金属元素は、0.005%程度添加するの
が好ましい。培與濡度は20〜40℃、好適には37℃
、また培養pHは6〜8、好適には7が好ましい。かく
して培養終了液より菌体を集めて、一度0.85チの生
理的食塩水で洗浄後、水懸濁液として、これを100℃
の沸とう水中で1〜lO分、好適には1分処理すること
により大腸菌菌体内のGSHを抽出できる。また、上記
培養後の菌体を集画した後、該菌体を以Fに述べるよう
な処理をし、これをグルタミン酸、システィン、グリシ
ン、マグネシウムイオン、ATPと好ましくは適当なA
TP再生糸存在下に反応せしめろことにより、GSHを
製造することができる。このような菌体処理物としては
、菌体の有@溶媒処理物、界面活性剤処理物、菌体の音
波破砕物、音波処理後に遠心で得られる無細胞抽出液あ
るいは、適当な担体に固定した菌体、あるいは酵素が挙
げ0れる。
この場合、利用できる有機溶媒として+−1、アセトン
、トルエン、エーテルなど、界面活性剤としては、トリ
トン×100、ドデシル硫酸・セチルトリメチルアンモ
ニウムプロミドなどが利用される。
また、菌体、あるいは吟素の固定化にはポリアクリルア
くドゲル、アルギン酸ゲル、光硬化樹脂などの他pEA
E−セルロース、DEAE−セフアゾ2クス等も担体と
して用いることができる。またかかる反応に利用される
ATP再生系としては、大腸菌のもつアセ1−トキナー
ゼ反応、カルバメートキナーゼ反応あるいは微生物の解
糖系が好適である。GSH生成反応はl素含有物を5〜
40m Mのグルタミン酸(好適には20mM)、5〜
46mMのシスティン(好適には20 m M) 、5
〜50mMのグリシン(好適には20nIM)、1〜3
0mMのマグネシウムイオン(好適にはlOmM) 、
1〜2QmMのATP (好適には]OmM)を含む反
応液で、20℃〜40℃(好適には37℃)、また反応
pHは6〜9 (好適には7.5)で数時間接触させる
ことによって行える。本反応系において、アセテートキ
ナーゼ反応をATP再生糸として用いる場合には、アセ
チルリン酸5〜40mM(好適にはzomM)を添加す
ればよい。
大腸菌は強いアセテートキナーゼ活性をもっているので
、アセテートキナーゼ源を添加する必要はない〇 上記の様にして、抽出あるいは反応液中に生成したG 
S Hは西宮のイオン交換樹脂のカラムで容易に単離さ
れる。まず抽出液あるいは反応液のpI−iを硫眼で3
.0に合わせた後、これをカチオン交換研側、例えはダ
イアイオンPK−228HK導通し\0.5Mの水酸化
アンモニウムで溶出する、溶出液のpHを硫酸で4.5
に合わせた後、アニメン交換樹脂、例えはデオライトA
2(CH3CO2型)に導油する。吸着したG 8 H
を0.5M(吃酷で溶出後。
エタノールを50%になるように添加すること((よっ
て結晶G 8 H−に単離取得できる。
以下実厳例をあげて本発明を具体的に説明する。
なお、pBR322−FshI[、pBR322−9s
h工およびpBR322−fshI[の両方、pBR3
22−!7sh1、nおよびpBR325,−fshI
 、I[の各々をn、c912に移入し°た株は、工業
技術院微生物工業技術研究所に方々受託番号 微工研菌
寄第6731号(FEBMP −〆Z3〕    ) 
 、 1司第  t732− ※「(FEftMP−A
り32−)および同第 tり33含(FE几M P−1
’/、33  )および同第 1’/許そ(FE几MP
−173す)として寄託された〇実施例1  (pB几
322−7shliの調整およびそれを・保持覆る菌株
) エツシエリヒアーコリーD (E、coli B  (
ATCC23226))  より変異誘導された変異株
1(・C912をL−培地で対数増殖期まで生育さぜた
後集菌し、生理的食塩水(085チ)で1回洗浄する。
かくして得られる菌体if(湿7Jf量)より7エノー
ル法(Biochim、Biophys、Δcta。
72.619−629 (1963):]で染色体DN
Aを抽出し、約1.61%’のDNAを得た。この染色
体DNA1p?をHindllIで37℃、30分間処
理して断片化し、別17Hin  d ll[で2時間
処坤後、Ullrich  らの)jbに(Scien
ce 196.1313−1319 (1977>でア
ルカリ7オス7アターゼ処理したI II ?のベクタ
ープラスミドp B R,322と混合し、T4DNA
リガーゼで10℃16時間処理し5、組み換え(、li
 l) N Aを調練する。目的の組み換え体DNA 
: pBR322−rsblを選択するため得られた全
組み換え体をE、c(+IiB より変異誘導されたQ
SH−I[欠損株C1001のコンピテントな菌体に導
入し、pBR322−psJをもつ菌株を選択するため
、TMTD80μf / atを含むI)M培地に塗布
する。37℃で40時間培養後・生じた大きなコロニー
を釣菌ずろことによってGSH,−IIの遺伝子グ5h
ltを持つ組み換え体DNΔ:pBR322−rslt
lTを含む菌株を得た。該菌体よりpB’R322−5
Fshl[を蜜度勾配遠心により大量調製した。得られ
た組み換え体DNAの制限構造は第1図(イ)の通りで
あった。
分子量は4.2 MdてベクターpBR,322のHi
ndm部位ニ1.、6 M d O−) RC912[
lJ光(7) D N A i:j1片が組み込まれて
いる。不実部側においてHi nd■の代りにPst 
Iを用いることによって同様な組み換え体DNAを得る
ことができる(軸11頒(ロ))。この場合の組み換え
体DNAの分子量は80λ4dでpBR322のPst
  I部位にH・0912由来の5.4 M dに相当
するDNA断片が組み込まれている。かくして?qら゛
れたpBR322−rsbl[(第1図(イ))をE、
coliB 由来の種々の変異株に導入シた。変異株へ
の導入は、先述のカルシウム処理法(Moiec、ye
n、dr!net、、124.1−1.0  (197
3)  )に匁りて菌体なコンピテント化して行ない、
形質転(シ、′i株の選択は2Qp9/atのアンピシ
リンを含むL−培地、又は10μy/ml 〜8Q I
f / mlのT ikl ’I’ Dを含むD M培
地で、各薬剤の耐性株として行なうことが出来る。かく
して得られる形質転換株のもつCx S T(、−Iお
よびG S H−l活性を表IK示した。なお、各鱈累
活性は、DM培地で対数増殖期の菌体よりMkgLした
菌体h1:出液を用いて行なった。また酸素活性はシト
−ナル オブ ジェネラル マイクロバイオロジー(J
、  Gen、 Microbiol )  128.
1047〜1052  (1982) に記載の測定法
Vζ従った。
表1 組み換えDNA:pBR322−グ5hlJを保
持する菌株のG S I−1−IおよびG S LI−
T活性酵素活性 菌株    (77m01 e/lI//IV−J F
:1)GSH−I  GS)i−II C91z     o  (−) 0.60 (1,0
)C912/pBR322−fsb If ’ 0  
(−) 22.0 (36,7)C100I     
Q、06(1,0) 0  (−1C100’l/pB
I(322−fshl[0,05(1,0) 20.2
 (−)1(C9120,06(+、0) (1,57
(1,0)RC912/pBR322−fshl 0.
06 (1,0) 18.8 (31,2)(・)相対
[直を示す。
¥園側2 実施例10表1記載の菌株をs o o mtのDM培
地に接種し37℃で3時間振盪培養する0かくして得ら
れる対数増殖期のm体を集め、0.85チの生理的食塩
水で1回洗浄する。この菌体を再度水に懸濁し501n
9/1nlの溶液とする。このPv濁液O5づを100
℃で1分間加熱し1菌体中のグルタチオンを抽出する。
かくして得られたグルタチオン凰は表2に示す通りであ
った。
表2 組み換え体DNA : pBR32’2− rs
h IIを保持ずろ菌体のグルタチオン含量 (’V/S’−vret cells)C9120 C912/pB1.(322−fsh H0C100I
              OC] 001 /pB
R322−fsh IT      1.2几C9]、
2                 0.7RC91
2/pBR322−1i’sh II      1.
4定&jIi::アナリティヵル バイオケミストリー
(An(Ll、Di□chelT]、) 27,502
−522(1969)実施例3 (I)J3R322−
5’shIおよびpBR,322−ii2sh [を合
せ持つ−1株) 実施例1の表1記載の菌株C912/pBR322+1
ilshT[、C100I/pBR322−rshUお
よびRC912/ pBR322−1i’shI[を、
各々カルシウムイオン処理でコンピテント化した徒、組
み換え体DNA:pBR322−fshIを導し、同−
菌株中にp BR322−fshlとpBR322−f
!shl[の両者を保持する形質転換株を造成した。こ
れら形質転換株のG S H−I 、GSH−IF活性
および菌体内グルタチオン含量は表3に示す通りであっ
た。
実施例4 (pBR322−I、IFの調罎およびそれ
を保持する菌株) pBR322−jii’sh■50 pf をPstl
T’処理した後、アガロースゲル電気泳動によって生じ
たDNA711片を分離する。小断片を含むゲルを切り
出し、これを透析チューブに入れて再び電気泳動にかけ
、ゲル中に存在するDNA断片をゲル外へ出す。かくし
て約5μ20ft、h工を含むDNA断片を得た。
次に、pBR3,22−ハh)(lpfをPstIで処
理した後、上記調製したfshIを含むrlNA断片1
μ2を加え、T、DNAIJガーゼで処理する。
かくしてI)BR322上に、fshIとS’ S h
 l[の両遺伝子を合せ持つ糾み換え体DN A : 
pFIR322−ysbry[M得られる。このpBl
(322−ySh工、■ をH,c01iB由来の菌株
にカルシウム処理で導入する。形質転換株は420μf
 / lff1のTMTDを含むDM培地上に生育する
大コロニーを釣菌することによって容易に選択できる。
かくして得られる形質転換株のもつGS)(;I、GS
H−X活性およびG8H含量は下表の通りであった。
実姉例5  (pBR3zs−yshI弓fの読値およ
びそれを保持する四株) pBR322−rshl 50  μ2をPstIで処
理し、実施例4と同様にf s II lを含むDNA
断片4μ2を取得した。他方ベクターpB几325をP
stIで処理し、この1μ?に9shIを含むDNA断
片1μ7を加えてT、DNAリガーゼで処理する。目的
とする組み換えDNA: I)BR325−7shIを
取得するためリガーゼ処理物でC912株を形質転換し
、pBR325−fsbIを保持する菌株を20μ7/
 if’のTMTDと5μり/献のテトラサイクリンを
含むDM培地上に生育するコロニーとして取得した。次
いでこの菌株より密度勾配遠心でpB R325−5’
shIを大鼠調製する。この組み換え体DNA : p
BR325−fshI K?shKを組み込まぜるため
、まずpBR322−rshlI (50μ7)をHi
ndIl[で処理し実施例4同様に1その断片を電気泳
動で分離し、f s h IIを含むDNA断片約7μ
?を得た。このDNA断片1μ7をHindll[で処
理したpBR・325−r8hI 1μグと混合し、丁
番DNAリガーゼで処理する。かくして、pBR325
上にfshIとfshT[の両遺伝子を合せ持つ組み換
え体DNA : pBR325−9sh工・Itをil
 vitr。
で合成できる。これをE、coliB由来の種々の株に
カルシウム処理法で導入する。形質転換株の選択は、F
I Oμmi′/ mlのTMTDと2μり/luツク
ロランフェニコールを含むDM培地上で大コロニーを釣
菌ずろことによって行なうことができる。
かくして造成し、たpBR325−r8h I拳■を含
む菌株のもつGSH−I、GS)I−11活性およびG
S)l含量は下表の通りであった。
実施例6 実施例2表2記載の株几C912/pBR322−4i
’sh■、実施例3表3記載の株RC912/I)BR
322−yS h l[、実施例4表4記載の株RC9
12/pBR322−4i’shI・■、および実施例
5表5記載の株RC912/pD几325−2shI・
■を実施例2と同様に、DM培地にて培養する。対数増
殖期の菌体を集菌後、0、85 %の生理的食塩水で1
回洗浄後、5mMトリス塩酸緩’016M (pH7,
5)  に懸濁し、90KHzで5分間破砕し、破砕物
を15.ooOr、p、m 30分遠心する。かくして
得られる菌体抽出液を20mML−グルタミン酸、20
mML−システィン、20m P、Aグリシン、10m
M塩化マグネシウム、lQmMATP、l OmM ア
セチルリン酸、5QmM)リス−塩酸緩衝液(pH7,
0)を含む反応液中で37℃ 2時間インキュベートす
る。かくして反応液中に生成したグルタチオンは下表の
通りであった。
表6 各種紐み換え体DNAを保持するRC912株の
グルタチオン生成活性 菌  株                    ダ
ルタチオン生成活性■/d/2時間) 几C9120,4 RC912/pBR322−ii’5hII (FFJ
iM P−6731)   0.8几C912/1lI
BR322−fshl、−1i’shm(FEBMP−
67322,1RC912/I)BR322−rshI
・I[(FEBM P−6733)2.3RC912/
pBR325−f’shIやII (FEBMP−67
34)2.8
【図面の簡単な説明】
第1図−組み換え体DNA  pBR322−fshI
[の環状制限地図 <図中の数値はメガダルトン) :RC912の染色体DNA断片 :  I)BR322 P  :  Pst l  E、:  EcORI B
 : B(Zn H7S :  Sal  I  M:
  Mlu I  H:  Hin  d  IIIP
 v :  P v u  l[ 第2図−組み換え体DNA pBR322−5’shI
の環状制限地図 :RC912の染色体DNA断片 :pBR322 (記号は第1図に同じ) 第3図−組み換え体DNA pBR322−5’shl
拳■の調製と環状制限地図 :RC912の染色体DNA断片(ii’shl[)同
 ゛   上      (li’sJ):pBR32
2 (記号は第1図に同じ) 第4図−組み換え体DN’ApBR325−fshl争
IIの調製と環状制限地図 :RC912の染色体DNA断片(s’5hn)同  
   上      (fshI): I)BR322 : pBR325 (記号は第1図に同じ) 什 理 人  弁理士 途山俊− 第2図 第3図 コ pBR322−gsh x−n 手紛補正書(自発) 昭和58年2月1日 特許庁長官  若杉和夫殿 1、事件の表示 特願昭57−170727  号 2 発明の名称 遺伝子組換えで遣屹されるプラスミドおよび該グラスミ
ドによるグルタチオンの製造法 3、伸圧をする者 事11rとの関係  特許出願人 木   伺       光 4、代理人 明細書 (1)・明細書15頁、1行目、「リルアミドゲル、」
の次に1カラギーナンゲル、」を加入する。 (2)実施例8を追加する。 実施例 8 実施例50表5に記載の林RC912/pB几325−
9shI・■及びRC912株を実施例7と回し培地で
培養する。菌体を集菌後、生理食塩水で−r9゛洗浄し
た後、生理食塩水101+lJ[pl濁L、;う7℃に
加温する。これに31−のカラギーナン水溶液(37℃
)20tulを加えて混合し、この混合液を2条塩化カ
リウム水溶液中にノズルから滴下させ直径約3rMIの
球状ゲルを調整する。この固定化菌体2,5りを実施例
7と同じ反応液5 ml中で37℃にて伽とう反応させ
、経時的に生成したグルタチオンを定量した結果、表8
の如くであった(転換率はL−システィンからの転換率
を示す。)0又4時間反応後固宇化菌体をp別し、同じ
ノス、fiL、、液で繰返し反応した場合の反応4時間
目J)グルタチオン生成給を定結した結果を表9に示す
。な」5反応液中のATPおよびアセチルリン酸の濃度
を棹々変化させてもほぼ同様の結果が得られた。 表8 表  9 手続補正嘗(自弁) 昭和58年11月25日 特許庁長官  若杉和夫 殿 1、事件の表示 特願昭57−170727  号 λ 発明の名称 遺伝子組換えで造成されるプラスミドおよび該プラスミ
ドによるグルタチオンの製造法 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 木   村       光 4、代理人 明   細   書 6、補正の内容 別紙のとおり 明細書を下記のとおり訂正します。 (1)明細189頁2行の「4.6MdJを[4,7M
dJに改める。 (2ン  明111Wxt頁13行「易に行乙「える。 」の次に「(第3図参照)」を挿入し、同頁同行「同様
に、・・・・・・・・・」以下17行の「(第3図参照
)。」まで削除する。 (’l)  明細書15頁7行の15〜40」を「10
〜100」に改める。 (4)明細書15頁8行のJ20mMJを「80mMJ
K改める。 (5)昭和58年1月31日付手続補正2頁9行の[o
yJを「2BfJに改める。 2頁14行〜15行の「5℃にて5分間」を「20℃で
ゲルが生成されるまで」に改める。 3頁1行の「2.5TRt」を[5fJに改める0 (6〕  昭和58年2月1日付手続補正書1頁7行の
「菌体を集菌後」の次Kr(湿重量102)」を挿入す
る。 以  上 手続補正書(自発) 昭和58年1月31日 特許庁長官  若杉和夫殿 1、事件の表示 ′lvIM昭57−170727号 2、発明の名称 遺伝子組換えで造成されるプラスミドおよび該プラスミ
ドによるグルタチオンの製造法 3 補正をする者 事件との関係  特許出願人 木   村      光 4、代理人 (11代理権を証する書面   (21明細書6、補正
の内容 別紙のとおり (11明細#fI2頁、特!′F請求の範囲(8)に紗
【すて、次の(DJ ’、 00)を加入する。 (9)  ゲル状担体に固定化することを特徴とする特
ff趙求の範囲第(8)項記載の製造法0(lO)ゲル
状担体がポリアクリルアミドゲルである鳴許請求の範囲
(9)項記載の製f+’j法0(2)明細書7頁下から
2行目の[Ac1d Res、) 。 7.1513−1517 (1979)jを[Ac1d
  Res、)。 7.1513−1517 (1979))jとiI正す
る。 (8)明細書11頁下から2行目のl’ pBIL32
2−ysh−fljを[pBR322−ysh 111
11 JとMJ iEする。 (4)  明細褐16貴下から1行目の「および」を「
、(および)」と訂正する。 t5)  明1111 t’j 29頁4行目17)r
rshlJ&r13cr、mHIJと訂正する0 (7)明細書30頁、実施例6に続けて、次σ)実施例
7を追加する。 実施例 7 実施例50表5に記載の株RC912/pBR325−
fShI・■をペプトン1.0チ、酵母エキス1.0%
。 肉エキス05%、グルコースl、0チ、硫酸マグネシウ
ム・7水和物0801%、リン@1カリウム0.5チ、
クロラムフェニフール20μ9 / vslを含む培地
(PH7,0)1000−に接種し、30℃で20時間
通気振とり培養する。菌体を集菌後、生理食塩水で一度
洗浄した後、生菌体107(湿重量)を30%塩化カリ
ウム溶液15m/に懸濁し、これに33.5%アクリル
アミドモノマー131d%20%N、N’−メチレンビ
スアクリルアミド2”N5.0チβ−ジメチルアミノプ
ロピオニトリル5プおよび6.5%過硫酸カリウム6m
lを加え、5℃にて5分間放置する。ついでこの固定化
した菌を1辺2市の立方体に成型し、生理食塩水にて洗
浄することにより固定化エッシェリヒア・コリーRC9
12/pBR325−@5hI−1so rを得る。 
プラスミドを含有しないRC912株についても同様の
方法で固定化菌体を調整した0 調整した固定化菌体2.5 #lA!を80mML−グ
ルタミン歯、20mML−システィン、20mM グリ
シン、25 mMjJ(化マグネシウム、20mMΔT
Ps20mMアセチルリ>ffJ、25 mM  リ>
aVカリウム緩衝液(pH7,0)  を含む反応液5
 ml中で37℃で振とう反Jll;’:させ、経時的
に生成したグルタチオンを定JAシた結果、下表の曲り
であった(転(すi率はL−システィンからの11へ侠
率な承す)。 表  7 手  続  補  正  IJ(方式)昭和59年5月
22日 特許庁長官 若杉和夫  殿 !、$件の表示 特願昭 57−170727   号 2・発明の名称 遺伝子組換えで造成されるプラスミドおよび該プラスミ
ドによるグルタチオンの暉向法3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 京都府京都市下京区若宮通り六条上JV±若宮町80番
曲の2 木   村   光 4、代 理 人 〒 105 東京都港区虎ノ門1丁目9−10港電設ビ
ル 置  508−0876 昭和59年 5 月18日 (発送日)6、捕IEのせ
象 昭和58年1月31日付押出の手続補正管の補正(別紙
) 明細書中「特許請求の範囲」の項の記載を次のとおり訂
正する。 「(1)  グルタチオン合成に関与する2種の酵素、
γ−グルタミルーL−システィン合成酵素および/また
はグルタチオン合成酵素の遺伝子をエツシエリヒア・コ
リー(E、0oli)糸ベクターに組込んだ大腸菌にて
複製できる組換えプラスミド。 (2)  プラスミドが7)BRろ22−tyshn 
 である特許請求の範囲第(1)項記載の組換えプラス
ミド。 (6)  プラスミドがpBR322−tishI−m
である特許請求の範囲第(1)項記載の組換えプラスミ
ド。 (4)  プラスミドがpBR325−ty s h 
I・■である特許請求の範囲第(1)項記載の組換えプ
ラスミド。 (9グルタチオン合成に関与する2種の酵素、γ−グル
タミルーL−システィン合成酵素および/またはグルタ
チオン合成酵素の遺伝子を取り込んだ組換えプラスミド
を有する大腸菌を培養し、培養物からグルタチオンを採
取するか、該大腸菌の菌体処理物をグルタミン酸、シス
ティン、グリシン、アデノシン−5−三リン酸およびマ
グネシウムイオンと接触せしめてグルタチオンを生成さ
せることを特徴とするグルタチオンの製造法。 (6)反応系にアデノシン−5′−三リン酸の再生系を
共役させることを特徴とする特許請求の範囲第(5)項
記載の製造法。 (7)アデノシン−5′−三リン酸の再生系がアセテー
トキナーゼ反応、カルバメートキナーゼ反応あるいはバ
クテリア、酵母の解糖反応系であることを特徴とする特
許請求の範囲第(6)項記載の製造法。 (8)菌体処理物が大腸菌の無細胞抽出液、細胞懸濁液
又は固定化された菌体、酵素であることを特徴とする特
許請求の範囲第(5)項記載の製造法1゜(9)ゲル状
担体に固定化することを特徴とする特許請求の範囲第(
8)項記載の製造法。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)  グルタチオン合成に関与する2種の酵素、γ
    −クルタミルーし一システィン合成酵素および/・また
    はグルタチオン合成酵素の遺伝子をエツシエリヒア・コ
    リー(B、 C□I i )糸ベクターに組込んだ大腸
    菌にて複1できる組換えプラスミド。 (2)  プラスミドがpBR322−fsJ である
    特許請求の範囲第(コ)項記載の紹換えプラスミド。 (3)  プラスミドがpBR322〜Jshl−71
    で庚る特許請求の範囲第(1)項記載の組換えグラスミ
    ド0(駒 グラスミドがpBR−325−2ShIII
    Aである特許請求の範囲第(])項記載の組換えグラス
    ミド。 (5)  グルタチオン合成に関与する2 m ノ酵素
    %γ−グルタミルーL−システィン合成酵素および/ま
    たはグルタチオン合戊酵累の遺伝子を取り込んだ組換え
    プラスミドを有する大腸菌を培養し1培養物からグルタ
    チオンを採取するか、該大腸し、1の菌体処理物をグル
    タミン酸、シスナイン、グリシン、アデノシン−5゛−
    三リン酸およびマクネシウムイオンと接触せしめてグル
    タチオンを生成させることを特徴とするグルタチオンの
    製造法っ(6)反応系にアデノシン−5゛−三リン酸の
    再生系を共役させることを特徴とする特許訂I求の範囲
    第(52項記載の@分法。 (7)  アデノシン−5°−三リン酸の(1)生糸が
    アセテートキナーゼ反応、カルバメートキナーセ反応あ
    るいはバクテリア2酵母のM糖反応糸であることな特徴
    とする特許請求の範囲第(6)項記載の製佑法。 (8)  菌体処理物か大腸菌の無細j抱抽出液、細胞
    懸濁液又は固定化された菌体、酵素であることを特徴と
    する特許請求の範囲第(5)項記載の製造法。
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